电路板维修技术广义上适用于任何设备板卡,目前收到技术、成本、市场需求等因素影响,电路板维修主要指的是先进产品芯片级维修,包括:教学设备、医疗器材、科研设备、工控产品等等。其中,上海彩亚电路板维修倡导的工控无图无损维修技术,是目前业内公认的较为科学的技术指标。
每一个电路板维修工程师都有各自不同的判断方法、维修思路。但是在维修步骤方面都可以归纳为一下六个步骤。
板卡维修,先了解故障情况,将故障判断定在一个更小的范围内,才有利于维修工作,因此了解电路板的故障情况对于着手维修非常重要。
板卡观察也就是初步研究,目的是了解板卡有哪些输入输出接口,板卡实现的功能有哪些,板卡各个控制部位的分布等信息。
完成了故障了解、板卡观察之后,根据实际情况,对板卡进行初步的检测工作,线路检测不一定能够找出板卡的故障点,但是经验丰富的电路板维修人员可以通过检测排除大范围的故障,为接下来的维修铺路。
元器件的检查,大多数都需要通过烙铁将元器件从电路板上面去下,再从过专业设备检测,这个的过程会对电路板的外部完整性造成破坏,因此一般情况下维修人员不会随意拆取元器件。
通过线路测试、元器件检测等工作,对找出的故障进行处理,包括线路修复、元器件更换、改造等工作。
完成维修工作的板卡需要再次进行线路测试,确定没有故障以后,即可上机测试。
电路板维修的工具有很多种,一般包括通用型工具和专用型工具,通用工具包括模拟指针万用表、数字万用表、示波仪、大、中、小功率的电烙铁、热风枪、热风台;专用型工具包括BGA焊台、线路板检测仪、万能电路板测试机架、芯片解密加密专用仪器等工具。
对待修的电路板首先应对其进行目测。必要时还要借助于放大镜观察。
主要看:
1.是否有断线和短路处;尤其是电路板上的印制电路板连接线是否存在断裂粘连等现象;
2.有关元器件如电阻电容电感二极管三极管等是否存在断开现象;
3.是否有人修理过?动过哪些元器件?是否存在虚焊漏焊插反插错等问题。
排除上述状况后这时候先用万用表测量电路板电源与地之间的阻值通常电路板的阻值不应小于70Ω。若阻值太小,才几或十几欧姆。说明电路板上有元器件被击穿或部分击穿就必须采取措施将被击穿的元器件找出来。具体办法是给被修板加电(注意!此时一定要搞清该板的工作电压的电压值与正负极性不可接错和加入高于工作电压值。否则将对待修电路板有伤害!老故障没排除又增新毛病!!)用点温计测电路板上各器件的温度,温度升的较快较高的视为重点怀疑对象。
若阻值正常后再用万用表测量板上的阻容器件二、三极管场效应管以及剥段开关等元器件。其目的就是首先要确保被测量过的元器件是正常的。能用一般测试工具(如万用表等)解决的问题就不要把它复杂化。
如果情况允许最好是有一块与待修板一样的好电路板作为参照。然后使用测试仪的双梆VI曲线扫描功能对两块板进行好、坏对比测试。开始的对比测试点可以从电路板的端口开始;然后由表及里尤其是对电容器的对比测试。这可弥补万用表在线难以测出电容是否漏电的缺憾。
为提高测试效果在对电路板进行在线功能测试前应对被修板做一些技术处理以尽量削弱各种干扰对测试过程中带来的影响。具体措施如下:
1.测试前的准备
将晶振短路(注意对四脚的晶振要搞清那两脚为信号输出脚可短路此两脚。记住一般情况下另外两脚为电源脚千万不可短接!!)对于大容量的电解电容器也要焊下一脚使其开路。因为大容量电容的充放电同样也会带来干扰。
2.采用排除法对器件进行测试
对器件进行在线测试或比较测试过程中凡是测试通过(或比较正常)的器件请直接确认测试结果给以记录。对测试未通过(或比较超差)的可再测试一遍。若还是未通过也可先确认测试结果。这样一直测试下去直到将板上的器件测试(或比较)完。然后再来处理那些未通过测试(或比较超差)的器件。
对未通过功能在线测试的器件有些测试仪器还提供了一种不太正规却又比较实用的处理方法:由于该种测试仪器对电路板的供电还可以通过测试夹施加到器件相应的电源与地线脚上若对器件的电源脚实施刃割则这个器件将脱离电路板供电系统。
这时再对该器件进行在线功能测试;由于电路板上的其他器件将不会得电工作消除了干扰作用。此时的实际测试效果将等同于“准离线测试”测准率将获得很大提高。
Single-Sided Boards
我们刚刚提到过,在最基本的PCB上,零件集中在其中一面,导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面,所以我们就称这种PCB叫作单面板(Single-sided)。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制(因为只有一面,布线间不能交*而必须绕独自的路径),所以只有早期的电路才使用这类的板子。
Double-Sided Boards
这种电路板的两面都有布线。不过要用上两面的导线,必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的「桥梁」叫做导孔(via)。导孔是在PCB上,充满或涂上金属的小洞,它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍,而且因为布线可以互相交错(可以绕到另一面),它更适合用在比单面板更复杂的电路上。
多层板在较复杂的应用需求时,电路可以被布置成多层的结构并压合在一起,并在层间布建通孔电路连通各层电路。